JP2000000709A - 切削工具用チャック装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 チャック胴や締付けナット等の剛性を落とす
ことなくチャック胴の先端側の外形を細く保つことがで
きる切削工具用チャック装置を提供する。 【解決手段】 チャック胴３のテーパ孔３ａの内周面と
コレット４のテーパ面４ａとの間には複数のローラ部材
１５が装填されている。チャック胴３のテーパ孔３ａの
奥部にはコレット４をチャック胴３の先端側に向かって
付勢する皿ばね１３が配置されている。チャック胴３の
外周面には切削工具１０を緊締するための締付けナット
５が取り付けられている。締付けナット５は、フランジ
部１２に近接した位置にてチャック胴３に螺合する筒状
のねじ部６と、チャック胴３の外周面に沿って延びる肉
薄の筒状部７と、コレット４を支持するコレット支持部
８とを有している。ねじ部６と筒状部７とはスラストボ
ール９を介して回動自在に連結され、筒状部７の内周面
にはスラストボール９を供給するための供給坑１７が形
成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は切削工具用チャック
装置に係り、とりわけドリルやエンドミル、リーマ等の
切削工具を強力に把持するための切削工具用チャック装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にドリルやエンドミル、リーマ等の
切削工具は、切削工具用チャック装置を介して工作機械
の回転スピンドル（主軸）に取り付けられる。

【０００３】図５は従来の切削工具用チャック装置の一
例を示す図である。図５に示すように、切削工具用チャ
ック装置２０は、工作機械の回転スピンドルに装着可能
なチャック装置本体の先端側に設けられる筒状のチャッ
ク胴３と、チャック胴３内に配置される筒状のコレット
４と、コレット４を軸方向へ移動させることによりコレ
ット４内に嵌入される切削工具１０を緊締する筒状の締
付けナット５とを備えている。

【０００４】チャック胴３の先端部１１の外周面には雄
ねじ１１ａが形成され、またチャック胴３の内部には先
端側に向かって拡径するテーパ孔３ａが形成されてい
る。コレット４の外周面にはテーパ孔３ａと嵌合可能な
テーパ面４ａが形成され、また内周面には切削工具１０
のシャンクと嵌合する内周面４ｂが形成されている。な
お、コレット４の外周面（テーパ面４ａ）の先端側には
環状の溝部４ｃが形成されている。

【０００５】締付けナット５は、チャック胴３の先端部
１１に螺合する筒状のねじ部６と、ねじ部６に対してス
ラストボール９を介して連結されるとともにコレット４
を支持する環状のコレット支持部８とを有している。ね
じ部６の内周面にはチャック胴３の先端部１１に形成さ
れた雄ねじ１１ａに螺合可能な雌ねじ６ａが形成され、
またコレット支持部８の内周面にはコレット４の外周面
の先端側に形成された溝部４ｃと嵌合可能な環状の突起
部８ａが形成されている。なお、ねじ部６の外周面には
蓋部材１８により塞ぐことが可能な供給坑１７が形成さ
れ、この供給坑１７を介してスラストボール９が供給さ
れるようになっている。

【０００６】図５において、締付けナット５のねじ部６
を締付け方向に回転させると、スラストボール９および
コレット支持部８を介してねじ部６に連結されたコレッ
ト４は軸方向（矢印Ｐ）へ移動する。これにより、コレ
ット４の外周面（テーパ面４ａ）はチャック胴３のテー
パ孔３ａに押されて縮径し、コレット４の内周面４ｂが
コレット４内に嵌入されている切削工具１０のシャンク
を緊締する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の切削工具用チャック装置２０では、締付けナッ
ト５のねじ部６をチャック胴３の先端部１１に螺合させ
ているので、チャック胴３とワークとの干渉を避けるた
めにチャック胴３の先端側の外形を細く保つ必要がある
場合には、図５に示すようにチャック胴３の先端部１１
および締付けナット５のねじ部６の肉厚を薄くしなけれ
ばならず、このためチャック胴３や締付けナット５等の
剛性が落ちてしまうという問題がある。

【０００８】また、上述した従来の切削工具用チャック
装置２０では、チャック胴３のテーパ孔３ａからコレッ
ト４を抜き出すためにコレット４と締付けナット５とを
溝部４ｃおよび突起部８ａにより嵌合させているので、
コレット４および締付けナット５の組立てに手間がかか
るという問題がある。

【０００９】さらに、上述した従来の切削工具用チャッ
ク装置２０では、締付けナット５のねじ部６の外周面に
形成された供給坑１７を介してねじ部６とコレット支持
部８との間にスラストボール９を供給し、供給後に供給
坑１７を蓋部材１８により塞いでいるので、切削工具用
チャック装置２０が回転スピンドルとともに高速に回転
した場合に蓋部材１８が外れやすく、このためスラスト
ボール９が外方へ飛び出すという不具合が生じやすいと
いう問題がある。

【００１０】本発明はこのような点を考慮してなされた
ものであり、チャック胴や締付けナット等の剛性を落と
すことなくチャック胴の先端側の外形を細く保つことが
でき、またチャック胴内に配置されたコレットを容易に
抜き出すことができ、さらに締付けナットに用いられる
スラストボールの飛び出しを防止することができる切削
工具用チャック装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の特徴は、
工作機械の回転スピンドルに装着可能な装着部と、内部
にテーパ孔を有するチャック胴とを有するチャック装置
本体と、前記チャック胴の前記テーパ孔内に配置される
とともに前記テーパ孔と対応するテーパ面を有するコレ
ットと、前記コレットを軸方向へ移動させることにより
前記コレット内に嵌入される切削工具を緊締する締付け
ナットとを備え、前記締付けナットは、前記チャック胴
の先端側から離れた位置にて前記チャック胴に螺合する
ねじ部と、前記チャック胴の外周面に沿って前記ねじ部
から前記チャック胴の先端側に向かって延びる筒状部
と、前記筒状部から前記コレットに向かって延びるとと
もに前記コレットを支持するコレット支持部とを有し、
前記筒状部は前記ねじ部または前記コレット支持部に対
して回動自在に連結されていることを特徴とする切削工
具用チャック装置である。

【００１２】本発明の第２の特徴は、工作機械の回転ス
ピンドルに装着可能な装着部と、内部にテーパ孔を有す
るチャック胴とを有するチャック装置本体と、前記チャ
ック胴の前記テーパ孔内に配置されるとともに前記テー
パ孔と対応するテーパ面を有するコレットと、前記コレ
ットを軸方向へ移動させることにより前記コレット内に
嵌入される切削工具を緊締する締付けナットとを備え、
前記チャック胴の前記テーパ孔の内周面と前記コレット
の前記テーパ面との間には複数の転がり部材が装填さ
れ、前記チャック胴の前記テーパ孔の奥部には前記コレ
ットを前記チャック胴の先端側に向かって付勢する弾性
部材が配置されていることを特徴とする切削工具用チャ
ック装置である。

【００１３】本発明の第３の特徴は、工作機械の回転ス
ピンドルに装着可能な装着部と、内部にテーパ孔を有す
るチャック胴とを有するチャック装置本体と、前記チャ
ック胴の前記テーパ孔内に配置されるとともに前記テー
パ孔と対応するテーパ面を有するコレットと、前記コレ
ットを軸方向へ移動させることにより前記コレット内に
嵌入される切削工具を緊締する締付けナットとを備え、
前記締付けナットは、前記チャック胴に螺合するねじ部
と、前記ねじ部に対してスラストボールを介して連結さ
れるとともに前記コレットを支持するコレット支持部と
を有し、前記ねじ部または前記コレット支持部の内周面
には前記スラストボールを供給するための供給坑が形成
されていることを特徴とする切削工具用チャック装置で
ある。

【００１４】本発明の第１の特徴によれば、締付けナッ
トのねじ部とコレット支持部との間に筒状部を設け、チ
ャック胴の先端側から十分に離れた位置にてねじ部をチ
ャック胴に螺合させているので、チャック胴の先端部お
よび締付けナットのねじ部の肉厚を薄くしなくともチャ
ック胴とワークとの干渉を避けることができ、このため
チャック胴や締付けナット等の剛性を落とすことなくチ
ャック胴の先端側の外形を細く保つことができる。

【００１５】また本発明の第２の特徴によれば、チャッ
ク胴のテーパ孔の内周面とコレットのテーパ面との間に
複数の転がり部材を装填するとともに、チャック胴のテ
ーパ孔の奥部に、コレットをチャック胴の先端側に向か
って付勢する弾性部材を配置しているので、締付けナッ
トがチャック胴の先端側に移動したときに弾性部材の弾
性作用によりコレットをチャック胴の先端側に向かって
押し出すことができ、このためコレットおよび締付けナ
ットの組立ての手間を省きつつコレットをチャック胴の
テーパ孔から容易に抜き出すことができる。

【００１６】さらに本発明の第３の特徴によれば、締付
けナットの内周面にスラストボールを供給するための供
給坑を形成しているので、切削工具用チャック装置が回
転スピンドルとともに高速に回転した場合でもスラスト
ボールが外方へ飛び出すという不具合が生じることを防
止することできる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１乃至図３は本発明によ
る切削工具用チャック装置の一実施の形態を示す図であ
る。ここで、図１は本発明による切削工具用チャック装
置の一実施の形態を示す半部側断面図、図２は図１に示
す切削工具用チャック装置のＡ−Ａ線に沿った横断面
図、図３は図１に示す切削工具用チャック装置の作用を
説明するための半部側断面図である。

【００１８】図１および図２に示すように、切削工具用
チャック装置２０は、Ｖ溝が形成されたフランジ部１２
を有するチャック装置本体１を備え、このチャック装置
本体１は、工作機械の回転スピンドル（主軸）に装着可
能なテーパシャンク（装着部）２と、フランジ部１２の
下面から先端側に向かって直線状に延びるチャック胴３
とを有している。

【００１９】チャック胴３の外周面のうちフランジ部１
２に近接した位置には雄ねじ１９が形成され、またチャ
ック胴３の内部には先端側に向かって拡径する角すい状
のテーパ孔３ａが形成されている。

【００２０】ここで、チャック胴３のテーパ孔３ａ内に
は筒状のコレット４が配置されている。コレット４の外
周面にはテーパ孔３ａと対応する角すい状のテーパ面４
ａが形成され、このテーパ面４ａとチャック胴３のテー
パ孔３ａの内周面との間にはリテーナ１４内に保持され
た複数のローラ部材（転がり部材）１５が装填されてい
る。また、チャック胴３のテーパ孔３ａの奥部にはコレ
ット４をチャック胴３の先端側に向かって付勢する皿ば
ね（弾性部材）１３が配置されている。なお、コレット
４の内周面には切削工具１０のシャンクと嵌合する内周
面４ｂが形成され、またコレット４の外周面（テーパ面
４ａ）の先端側には環状の突部４ｄが形成されている。
さらに、コレット４には長手方向に沿って延びる複数の
スリット１６が形成され、コレット４が横断面方向に拡
張および収縮するようになっている。

【００２１】また、チャック胴３の外周面にはコレット
４を軸方向へ移動させることによりコレット４内に嵌入
される切削工具１０を緊締する締付けナット５が着脱自
在に取り付けられている。締付けナット５は、チャック
胴３の先端側から十分に離れた位置（フランジ部１２に
近接した位置）にてチャック胴３に螺合する筒状のねじ
部６を有している。なお、ねじ部６の内周面にはチャッ
ク胴３の外周面に形成された雄ねじ１９に螺合可能な雌
ねじ６ａが形成されている。また、締付けナット５は、
チャック胴３の外周面に沿ってねじ部６からチャック胴
３の先端側に向かって延びる肉薄の筒状部７と、筒状部
７からコレット４に向かって延びるとともにコレット４
を支持するコレット支持部８とを有している。なお、コ
レット支持部８の内周面はコレット４の外周面の先端側
に設けられた突部４ｄの外周面に当接するようになって
いる。

【００２２】ここで、ねじ部６と筒状部７とはスラスト
ボール９を介して回動自在に連結されており、ねじ部６
および筒状部７のうち内側に位置する部材（ここでは筒
状部７）の内周面にはスラストボール９を供給するため
の供給坑１７が形成されている。なお、スラストボール
９は供給坑１７を介してねじ部６と筒状部７との間に供
給され、供給後に蓋部材１８により塞がれるようになっ
ている。

【００２３】次に、このような構成からなる本実施の形
態の作用について説明する。なおここでは、コレット４
内に嵌入された切削工具１０を取り外して新たな切削工
具を取り付ける場合について説明する。

【００２４】まず、チャック装置本体１の装着部２を回
転スピンドルから取り外し、次いで締付けナット５のね
じ部６を締付け方向と反対方向に回転させる。

【００２５】締付けナット５のねじ部６を締付け方向と
反対方向に回転させると、締付けナット５は徐々にチャ
ック胴３の先端側に移動し、ねじ部６の内周面に形成さ
れた雌ねじ６ａがチャック胴３の外周面に形成された雄
ねじ１９から完全に外れた時点でチャック胴３から取り
外される。なおこのとき、締付けナット５がチャック胴
３の先端側に移動するにつれて、チャック胴３のテーパ
孔３ａの奥部に配置された皿ばね１３の弾性作用により
コレット４がチャック胴３の先端側に向かって押し出さ
れ、締付けナット５がチャック胴３から取り外された時
点でコレット４および切削工具１０はチャック胴３のテ
ーパ孔３ａから抜き出される。

【００２６】その後、図３に示すように、チャック胴３
の先端側を上向きにした状態で必要に応じてコレット４
を交換し、次いで、締付けナット５のねじ部６をチャッ
ク胴３の外周面に形成された雄ねじ１９にねじ込み、締
付けナット５のねじ部６をチャック胴３に仮締めした状
態でコレット４内に切削工具１０を嵌入する。

【００２７】そして、締付けナット５のねじ部６を締付
け方向に回転させると、締付けナット５は徐々にチャッ
ク胴３の先端側からフランジ部１２側に移動する。これ
により、コレット４の外周面（テーパ面４ａ）はチャッ
ク胴３のテーパ孔３ａに押されて縮径し、コレット４の
内周面４ｂがコレット４内に嵌入されている切削工具１
０のシャンクを緊締する。

【００２８】このように本実施の形態によれば、締付け
ナット５のねじ部６とコレット支持部８との間に肉薄の
筒状部７を設け、ねじ部６をチャック胴３の先端側から
十分に離れた位置（フランジ部１２に近接した位置）に
てチャック胴３に螺合させているので、チャック胴３の
先端部および締付けナット５のねじ部６の肉厚を薄くし
なくともチャック胴３とワークとの干渉を避けることが
でき、このためチャック胴３や締付けナット５等の剛性
を落とすことなくチャック胴３の先端側の外形を細く保
つことができる。なお、ねじ部６と筒状部７とはスラス
トボール９を介して回動自在に連結され、筒状部７には
曲げ力でなく引っ張り力のみが加わるので、筒状部７の
肉厚はチャック胴３の先端側の外形に影響を与えない程
度に薄くすることができる。

【００２９】また、チャック胴３のテーパ孔３ａの内周
面とコレット４のテーパ面４ａとの間にリテーナ１４内
に保持された複数のローラ部材１５を装填するととも
に、チャック胴３のテーパ孔３ａの奥部に、コレット４
をチャック胴３の先端側に向かって付勢する皿ばね１３
を配置しているので、締付けナット５がチャック胴３の
先端側に移動したときに皿ばね１３の弾性作用によりコ
レット４をチャック胴３の先端側に向かって押し出すこ
とができ、このためコレット４と締付けナット５とを溝
部４ｃおよび突起部８ａ（図５参照）を介して組み立て
るというような手間を省きつつコレット４をチャック胴
３のテーパ孔３ａから容易に抜き出すことができる。

【００３０】さらに、締付けナット５のねじ部６の内周
面に形成された供給坑１７を介してねじ部６と筒状部７
との間にスラストボール９を供給し、供給後に供給坑１
７を蓋部材１８により塞いでいるので、切削工具用チャ
ック装置２０が回転スピンドルとともに高速に回転した
場合でもスラストボール９が外方へ飛び出すという不具
合が生じることを防止することできる。

【００３１】なお、上述した実施の形態においては、ね
じ部６と筒状部７とをスラストボール９を介して回動自
在に連結しているが、これに限らず、図４に示すよう
に、筒状部７とコレット支持部８とをスラストボール２
１を介して回動自在に連結するようにしてもよい。な
お、この場合には、筒状部７またはコレット支持部８の
うち内側に位置する部材（ここではコレット支持部８）
の内周面にスラストボールを供給するための供給坑を形
成するとよい。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、チ
ャック胴の先端部および締付けナットのねじ部の肉厚を
薄くしなくともチャック胴とワークとの干渉を避けるこ
とができ、このためチャック胴や締付けナット等の剛性
を落とすことなくチャック胴の先端側の外形を細く保つ
ことができる。また、締付けナットがチャック胴の先端
側に移動したときに弾性部材の弾性作用によりコレット
をチャック胴の先端側に向かって押し出すことができ、
このためコレットおよび締付けナットの組立ての手間を
省きつつコレットをチャック胴のテーパ孔から容易に抜
き出すことができる。さらに、切削工具用チャック装置
が回転スピンドルとともに高速に回転した場合でもスラ
ストボールが外方へ飛び出すという不具合が生じること
を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による切削工具用チャック装置の一実施
の形態を示す半部側断面図。

【図２】図１に示す切削工具用チャック装置のＡ−Ａ線
に沿った横断面図。

【図３】図１に示す切削工具用チャック装置の作用を説
明するための半部側断面図。

【図４】図１に示す切削工具用チャック装置の変形例を
示す半部側断面図。

【図５】従来の切削工具用チャック装置を示す側断面
図。

【符号の説明】

１ チャック装置本体 ２ ホルダ ３ チャック胴 ３ａ テーパ孔 ４ コレット ４ａ テーパ面 ５ 締付けナット ６ ねじ部 ７ 筒状部 ８ コレット支持部 ９，２１ スラストボール １０ 切削工具 １３ 皿ばね（弾性部材） １５ ローラ部材（転がり部材） １７ 供給坑 １８ 蓋部材 ２０ 切削工具用チャック装置

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】工作機械の回転スピンドルに装着可能な装
   着部と、内部にテーパ孔を有するチャック胴とを有する
   チャック装置本体と、 前記チャック胴の前記テーパ孔内に配置されるとともに
   前記テーパ孔と対応するテーパ面を有するコレットと、 前記コレットを軸方向へ移動させることにより前記コレ
   ット内に嵌入される切削工具を緊締する締付けナットと
   を備え、 前記締付けナットは、前記チャック胴の先端側から離れ
   た位置にて前記チャック胴に螺合するねじ部と、前記チ
   ャック胴の外周面に沿って前記ねじ部から前記チャック
   胴の先端側に向かって延びる筒状部と、前記筒状部から
   前記コレットに向かって延びるとともに前記コレットを
   支持するコレット支持部とを有し、前記筒状部は前記ね
   じ部または前記コレット支持部に対して回動自在に連結
   されていることを特徴とする切削工具用チャック装置。
2. 【請求項２】前記チャック胴の前記テーパ孔の内周面と
   前記コレットの前記テーパ面との間には複数の転がり部
   材が装填され、前記チャック胴の前記テーパ孔の奥部に
   は前記コレットを前記チャック胴の先端側に向かって付
   勢する弾性部材が配置されていることを特徴とする請求
   項１記載の切削工具用チャック装置。
3. 【請求項３】前記ねじ部と前記筒状部とはスラストボー
   ルを介して連結されていることを特徴とする請求項１記
   載の切削工具用チャック装置。
4. 【請求項４】前記筒状部と前記コレット支持部とはスラ
   ストボールを介して連結されていることを特徴とする請
   求項１記載の切削工具用チャック装置。
5. 【請求項５】前記ねじ部または前記筒状部の内周面には
   前記スラストボールを供給するための供給坑が形成され
   ていることを特徴とする請求項３記載の切削工具用チャ
   ック装置。
6. 【請求項６】前記筒状部または前記コレット支持部の内
   周面には前記スラストボールを供給するための供給坑が
   形成されていることを特徴とする請求項４記載の切削工
   具用チャック装置。
7. 【請求項７】工作機械の回転スピンドルに装着可能な装
   着部と、内部にテーパ孔を有するチャック胴とを有する
   チャック装置本体と、 前記チャック胴の前記テーパ孔内に配置されるとともに
   前記テーパ孔と対応するテーパ面を有するコレットと、 前記コレットを軸方向へ移動させることにより前記コレ
   ット内に嵌入される切削工具を緊締する締付けナットと
   を備え、 前記チャック胴の前記テーパ孔の内周面と前記コレット
   の前記テーパ面との間には複数の転がり部材が装填さ
   れ、前記チャック胴の前記テーパ孔の奥部には前記コレ
   ットを前記チャック胴の先端側に向かって付勢する弾性
   部材が配置されていることを特徴とする切削工具用チャ
   ック装置。
8. 【請求項８】工作機械の回転スピンドルに装着可能な装
   着部と、内部にテーパ孔を有するチャック胴とを有する
   チャック装置本体と、 前記チャック胴の前記テーパ孔内に配置されるとともに
   前記テーパ孔と対応するテーパ面を有するコレットと、 前記コレットを軸方向へ移動させることにより前記コレ
   ット内に嵌入される切削工具を緊締する締付けナットと
   を備え、 前記締付けナットは、前記チャック胴に螺合するねじ部
   と、前記ねじ部に対してスラストボールを介して連結さ
   れるとともに前記コレットを支持するコレット支持部と
   を有し、前記ねじ部または前記コレット支持部の内周面
   には前記スラストボールを供給するための供給坑が形成
   されていることを特徴とする切削工具用チャック装置。